JP3921871B2 - 溝形誘導炉 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溝部の溶湯を湯室の溶湯と循環させて、溝部の溶湯と湯室の溶湯との温度差を少なくするようにした溝形誘導炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来例の断面構成図を示す。この図３において、１は強磁性鋼板を四辺形を形成するように積層した鉄心２の一辺に誘導コイル（一次コイル）３を装着し該誘導コイル３の外周側に略Ｕ字形の溝４を耐火物で形成し、溝４の開口部をスロート５と呼ばれる連結部で耐火物で形成した湯室６に連結するようにしたインダクタを示す。図示されていないが湯室６はその底部近辺から湯室６を形成する耐火物内を通って斜め上方の出湯口へ通じる通路と、同じ構成で耐火物中を通り受湯口へ通じる別の通路を有しており、上部は耐火物製の蓋で密閉されている。上記の構成でこの溝形誘導炉の湯室６内の溶湯は出湯口、および受湯口への通路の湯室６内での開口部が常時溶湯上面より下になるように残湯と呼ばれる溶湯を残しており、受湯口からの受湯は残湯の上に継ぎ足される。残湯もしくはその上に受湯した状態の湯室６内に溶湯が存在する間は、誘導コイル３は常に通電されており、誘導コイル３の外周側の溝４はスロート５とでワンターンを形成しているので誘導電流が流れてジュール熱により溝内の溶湯が加熱される。このジュール熱が対流と熱伝導により湯室６内の溶湯に伝えられて湯室６内の溶湯を昇温する。
【０００３】
このようにこの溝形誘導炉は他の溶解炉で溶解した溶湯を受湯して所望の温度に昇温したり、溶解炉を溶解に専念させて溝形誘導炉に受湯した溶湯を適時トリベに小出しして、次の溶解炉からの出湯までの間鋳型に注湯する溶湯が切れないようにするバッファーの役目をしたりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来の構成では湯室内の溶湯を保温、または昇温する熱源はインダクタ１内の溶湯のジュール熱であり、このジュール熱の伝達は対流、および熱伝導に頼っているのでインダクタ１内の溶湯の温度は湯室のそれに比べて１００〜１５０℃高くなる問題がある。（この溝内の溶湯の温度が高くなると溝を形成する耐火物の寿命を短くする。）この溝内の過熱を防止するために、誘導コイルの長手方向の略中心に誘導コイルの電流が集中して流れるとした場合に溝に流れる電流を前記誘導コイルの電流と同心円には流さないで前記同心円から例えば溝の半分が外れるような非対称形の溝にすると被対称形の溝に流れる電流は非対称に外した方向に電磁力を受けるのでこの電磁力により溝内溶湯が溝から排出される方向に推力を受け、結果として溝内溶湯と湯室の溶湯とが循環するようにしたものが知られている。
【０００５】
しかしながら、この場合の攪拌は加熱時に二次的に発生する電磁推力によるものであり、溶湯の推力のみを制御することは不可能である。
この発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、溝内の溶湯に意図的な推力を与えて湯室の溶湯と循環させてインダクタ溝内の溶湯の温度が早く湯室の溶湯に伝わり溝内の溶湯と湯室内の溶湯とが均熱化するようにした溝形誘導炉を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、強磁性鋼板を四辺形を形成するように積層した鉄心の一辺に一次コイルを装着し、一次コイルの外側に耐火物でＵ字形の溝を形成して該溝の開口部を耐火物で形成した湯室に連通させて構成した溝形誘導炉において、移動磁界により溝内の溶湯に溝に沿って一定の方向に移動する電磁推力を与え、溝内の溶湯が湯室内に循環するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
上記構成により溝内の溶湯には外部から移動磁界Ｂが与えられるとこの移動磁界により溝内に電流Ｉが誘起してこの電流Ｉと移動磁界Ｂとの間にフレミングの右手の法則による力が発生する（図２参照）。この力が溝内の溶湯を移動させる推力になるので操業者の意図により溝内の溶湯に推力を与えて湯室の溶湯と循環させることが可能になり、溝内の溶湯と湯室内の溶湯とを均熱化することが可能になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態の主要部の構成図を示す。この図１において、従来例と同一の符号を付けた部材はおおよそ同一の機能を有するのでその説明は省略する。この図１において、１は強磁性鋼板を四辺形を形成するように積層した鉄心２の一辺に誘導コイル（一次コイル）３を装着し該誘導コイル３の外周側に略Ｕ字形の溝４を耐火物で形成し、溝４の開口部をスロート５と呼ばれる連結部で耐火物で形成した湯室６に連結するようにしたインダクタ、７は溝４の外周側から溝４内の溶湯に移動磁界を作用させて溝４内の溶湯に推力を発生させる電磁スターラ、８は湯室６の底部近辺から湯室６を形成する耐火物内を通って斜め上方の出湯口へ通じる通路を示す。図示されていないが湯室６は出湯口への通路８と同じ構成で耐火物中を通り受湯口へ通じる別の通路を有しており、上部は耐火物製の蓋で密閉されている。上記の構成でこの溝形誘導炉の湯室６内の溶湯は出湯口への通路８および受湯口への通路の湯室６内での開口部が常時溶湯で溶湯上面より下になるように残湯と呼ばれる溶湯を残しており、受湯口からの受湯は残湯の上に継ぎ足される。残湯もしくはその上に受湯した状態の湯室６内に溶湯が存在する間は、誘導コイル３は常に通電されており、誘導コイル３の外周側の溝４はスロート５とでワンターンを形成しているので誘導電流が流れてジュール熱により溝内の溶湯が加熱される。このジュール熱が対流と熱伝導により湯室６内の溶湯に伝えられて湯室６内の溶湯を昇温する。溝４の外側には溝４内の溶湯に移動磁界を作用させる電磁スターラ７が装着されており、この電磁スターラ７を動作させることにより溝４内の溶湯に推力を与えて電磁スターラ７が装着された側の溝４内の溶湯を溝４外に排出し、もう一方の溝の開口部から前記排出された溝内の溶湯を補う溶湯が溝内に吸込まれる。その結果溝内の溶湯は湯室６内の溶湯と循環する。
【０００９】
【発明の効果】
この発明によれば、溝内の溶湯を強制的に排出させて溝内の溶湯が滞留しないようにすることにより、溝部、およびスロート部の溶湯の過熱を防止する効果がある。また、溝部から排出される溶湯の勢いを利用して湯室の溶湯をも攪拌させて溶湯を均熱化するとともに均質化する効果がある。また、従来の攪拌方法では溝内にジュール熱を発生する電流に応じて電磁推力が発生するので攪拌のみを制御することは不可能であったが添加物の均質化のように昇温は必要ではないが攪拌のみを必要するような場合、もしくは溝内の加熱に対応しない電磁推力を必要とする際に容易に対応できる効果がある。さらに、電磁スターラはインダクタと非接触で設置できるのでインダクタの取り外しなど築炉（炉の耐火物を新しく張替えること）の際に容易に移動させることができ、また既設の炉にも比較的容易に追加設備することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の主要部分の構成図
【図２】電磁スターラの原理図
【図３】従来例の構成図
【符号の説明】
７ 電磁スターラ

Claims (1)

1. 強磁性鋼板を四辺形を形成するように積層した鉄心の一辺に一次コイルを装着し、一次コイルの外側に耐火物でＵ字形の溝を形成して該溝の開口部を耐火物で形成した湯室に連通させて構成した溝形誘導炉において、前記Ｕ字形の溝の一方の外側に脱着可能な電磁スターラを設け、この電磁スターラにより溝内の溶湯に移動磁界を作用させて溝に沿って一定の方向に移動する電磁推力を与え、溝内の溶湯が湯室内に循環するようにしたことを特徴とする溝形誘導炉。

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